APNet:COVID-19重症の差次的活性ドライバーを発見する説明可能なスパース深層学習モデル

学術的背景 COVID-19のパンデミックは、世界中の公衆衛生システムに大きな影響を与えました。現在では状況が落ち着きつつありますが、その複雑な免疫病理学的メカニズム、長期にわたる後遺症(「長いCOVID」など)、そして将来発生する可能性のある類似の脅威に対する研究が依然として進められています。特に重症のCOVID-19患者は、「サイトカインストーム」、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、多臓器不全などの深刻な症状を伴うことが多く、より正確な予測モデルとバイオマーカーが臨床判断をサポートするために必要とされています。 従来の機械学習(ML)や深層学習(DL)モデルは、ハイスループットオミクスデータの分析において優れた性能を発揮しますが、生物学的に解釈可能な結果を提供することが難しく、翻訳後修飾な...

プロテオミクス分析により、遺伝性前頭側頭型認知症のサブタイプにわたる独特の脳脊髄液サインが明らかになる

学術的背景 前頭側頭型認知症(Frontotemporal Dementia, FTD)は、行動の変化、言語障害、または運動機能障害を主な症状とする進行性の神経変性疾患の一群です。FTDの発症率はアルツハイマー病(Alzheimer’s Disease, AD)よりも低いものの、若年性認知症の主要な原因の一つとなっています。FTDの分子基盤は複雑であり、ほとんどの症例は前頭側頭葉変性症(Frontotemporal Lobar Degeneration, FTLD)の病理に起因しており、タウ蛋白、TDP-43蛋白、またはFET蛋白の細胞内封入体が主な特徴です。ADとは異なり、FTD症例の約3分の1は遺伝性であり、最も一般的な変異はGRN、C9orf72、およびMAPTの3つの遺伝子に起こりま...

ホスファチジルイノシトールはPOU1F1発現を調節することにより下垂体腺腫細胞の増殖と浸潤を促進する

ホスファチジルイノシトールはPOU1F1発現を調節することで下垂体腺腫細胞の増殖と浸潤を促進する 背景紹介 下垂体腺腫(Pituitary Adenoma, PA)は頭蓋内で最も一般的な原発性腫瘍の一つで、すべての頭蓋内腫瘍の約15%を占めています。ほとんどの下垂体腺腫は良性腫瘍ですが、約30%の下垂体腺腫は浸潤性を示し、浸潤性下垂体腺腫(Invasive Pituitary Adenoma, IPA)と呼ばれます。浸潤性下垂体腺腫は通常、体積が大きく、浸潤性の成長特性を持つため、薬物療法や放射線療法の効果が低く、患者の死亡率が高くなります。そのため、浸潤性下垂体腺腫の分子メカニズムを探求することは、早期診断と患者の生存率向上にとって重要です。 近年、メタボロミクスとプロテオミクス技術の発展...

MALDIイメージングと2光子顕微鏡を組み合わせた結腸直腸癌の異質性における局所的な差異の解明

MALDIイメージングと2光子顕微鏡を組み合わせた結腸直腸癌の異質性における局所的な差異の解明

大腸癌腫瘍微小環境の多モーダルイメージング研究:空間的異質性の解明 学術的背景 大腸癌(Colorectal Cancer, CRC)は、世界的にがん関連死亡の主要な原因の一つであり、その複雑性と異質性により治療と予後予測が非常に困難となっています。腫瘍微小環境(Tumor Microenvironment, TME)は、がんの進行、転移、治療反応において重要な役割を果たしており、特に細胞外マトリックス(Extracellular Matrix, ECM)中のコラーゲン(collagen)が腫瘍の病理生理学に大きな影響を与えています。しかし、従来の組織学、大腸内視鏡検査、分子スクリーニングなどの方法では、腫瘍組織の空間的複雑性、例えばがんプロテオーム、コラーゲン構造、細胞核分布の相互作用など...

小細胞肺癌の予後と治療オプションのプロテオミクス分類

小細胞肺がんのプロテオミクスによる分類:予後と治療方針の分析 研究背景 小細胞肺がん(Small Cell Lung Cancer, SCLC)は、高度に悪性で異質性の強いがんであり、その急速な成長、早期転移、および薬剤耐性により、治療手段が限られ、予後予測モデルも改善の余地がある。現在知られているゲノム解析の多くはTP53とRB1の不活性化に集中しており、これら2つの遺伝子は98%以上のSCLC患者で異常が見られる。さらに、PI3K/AKT/mTOR経路の遺伝子変異も頻繁に発生する。しかし、SCLCの有効な分類マーカーと治療標的は依然として限られている。そのため、過去数十年間に多くの化学療法レジメンと生物製剤の臨床試験が行われたにもかかわらず、患者の全生存率は大きく改善されていない。現在の...